news 2026/1/11 18:18:38

MATLAB实现:最小二乘损失与L1正则化的高效求解器LeastR

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张小明

前端开发工程师

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MATLAB实现:最小二乘损失与L1正则化的高效求解器LeastR

MATLAB实现:最小二乘损失与L1正则化的高效求解器LeastR

在机器学习和信号处理领域,带L1正则化的最小二乘问题(也称为Lasso问题及其弹性网变体)是非常常见的一类优化问题。其数学形式为:

[

\min_x \frac{1}{2} |Ax - y|_2^2 + \frac{1}{2} \rho |x|_2^2 + \lambda |x|_1

]

其中,(\lambda |x|_1) 负责产生稀疏解,(\rho |x|_2^2)(弹性网项)则有助于处理高度相关的特征。今天我们要介绍的LeastR函数就是一个高效的MATLAB实现,它采用加速近端梯度法(Accelerated Proximal Gradient)结合Armijo-Goldstein线搜索来求解上述问题。

问题背景与算法选择

该函数的核心目标是高效、稳定地求解带L1正则的最小二乘问题。传统的坐标下降法或内点法在高维数据上往往较慢,而近端梯度法(Proximal Gradient Method)因其简单高效而广受欢迎。

LeastR在经典FISTA(Fast Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm)基础上做了几点重要改进:

  • 支持可选的L2正则项(弹性网)

  • 提供多种线搜索策略(固定步长、Armijo回溯、自适应步长)

  • 支持数据标准化(均值方差归一化),对稀疏矩阵特别

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